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Para optar el Título Profesional de Ingeniera Ambiental Ilo, 2021 FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Ambiental Tesis Vanessa Tatiana Lopez Nuñez Tecnologías de captación de agua de niebla para el desarrollo sostenible en la loma de Tacahuay, Tacna, 2021 Esta obra está bajo una Licencia "Creative Commons Atribución 4.0 Internacional" . i ASESOR Mg. Edwin Natividad Gabriel Campos ii AGRADECIMIENTO Quiero agradecer a todas las personas que me apoyaron en esta investigación. A mi asesor, por sus enseñanzas, su comprensión y su paciencia para saberme guiar en el logro de mis objetivos A los investigadores y tesistas profesionales, que me permitieron entrevistarlos y me brindaron información valiosa Y, por último, a la Universidad Continental, por haberme concedido la oportunidad de lograr mis metas profesionales iii DEDICATORIA A mis padres, quienes siempre me inculcaron valores, me brindaron su confianza e hicieron sacrificios a lo largo de toda mi formación profesional. Especialmente, les agradezco la confianza que depositaron en mí, la cual me ayudó a cumplir cada una de mis metas. También dedico este trabajo a mis abuelos, quienes siempre tuvieron los consejos precisos para cada situación, me brindaron su apoyo incondicional durante estos años, creyeron en mí e hicieron que yo confíe en mí misma. iv Índice AGRADECIMIENTO ...................................................................................................... ii DEDICATORIA .............................................................................................................. iii ÍNDICE DE TABLAS ..................................................................................................... vi ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................................. vii RESUMEN .................................................................................................................... viii ABSTRACT .................................................................................................................... ix INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ x CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ..................................................... 1 1.1. Planteamiento y formulación del problema ........................................................... 1 1.1.1. Planteamiento del problema ............................................................................ 1 1.1.2. Formulación del problema .............................................................................. 2 1.2. Objetivos ................................................................................................................ 3 1.2.1. Objetivo general .............................................................................................. 3 1.2.2. Objetivos específicos ...................................................................................... 3 1.3. Justificación ........................................................................................................... 3 1.3.1. Justificación teórica......................................................................................... 3 1.3.2. Justificación ambiental .................................................................................... 3 1.3.3. Justificación metodológica .............................................................................. 4 1.4. Hipótesis y descripción de variables ...................................................................... 4 1.4.1. Hipótesis ......................................................................................................... 4 1.4.2. Variable ........................................................................................................... 4 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ................................................................................ 6 2.1. Antecedentes del problema .................................................................................... 6 2.2. Bases teóricas ....................................................................................................... 13 2.2.1. Lomas costeras .............................................................................................. 13 2.2.2. Tecnologías prehispánicas para aprovechamiento del agua ......................... 19 2.2.3. El atrapanieblas y su importancia ................................................................. 27 2.2.4. Tipos de atrapanieblas ................................................................................... 31 2.2.5. Loma de Tacahuay ........................................................................................ 33 2.3. Definición de términos básicos ............................................................................ 34 CAPÍTULO III: METODOLOGÍA ................................................................................ 36 3.1. Métodos y alcance de la investigación ................................................................ 36 3.2. Diseño de la investigación ................................................................................... 36 v 3.3. Población y muestra ............................................................................................. 36 3.3.1. Población ....................................................................................................... 36 3.3.2. Muestra ......................................................................................................... 36 3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ................................................ 37 CAPÍTULO IV: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ......................................................... 38 4.1. Resultados del tratamiento y análisis de la información ..................................... 38 4.1.1. Dinámica geográfica y ecológica de la Loma de Tacahuay .......................... 38 4.1.2. Contexto histórico de atrapanieblas de la Loma Tacahuay .......................... 49 4.1.3. Beneficios y ventajas de los atrapanieblas en la Loma de Tacahuay ............ 56 4.1.4. Tecnología de atrapanieblas como técnica de recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en la Loma de Tacahuay ........... 59 4.2. Discusión de resultados ....................................................................................... 62 CONCLUSIONES .......................................................................................................... 65 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 66 ANEXOS ........................................................................................................................ 75 vi ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Comparativo entre las tecnologías prehispánicas para el aprovechamiento de agua. ....................................................................... 266 Tabla 2. Captación de agua de niebla en diferentes partes del mundo. ............... 2929 Tabla 3. Rendimiento de captación de agua de niebla en las regiones del Perú ..... 31 Tabla 4. Tipos de atrapanieblas ............................................................................... 31 Tabla 5. Grupo de informantes clave.. .................................................................. 377 Tabla 6. Promedio de datos hidrometeorológicos de las estaciones cercanas a la Loma de Tacahuay del año 2017 hasta marzo de 2020. ...................... 422 Tabla 7. Riqueza de especies por familias en la Lomade Tacahuay durante los periodos 2010 y 2011. ....................................................................... 433 Tabla 8. Formas de crecimiento de especies registradas en la Loma de Tacahuay durante los años 2010 y 2011. ................................................ 444 Tabla 9. Fauna silvestre registrada en la primera salida de campo a la Loma de Tacahuay (Diciembre, 2007) .............................................................. 466 Tabla 10. Sistemática de artrópodos en la Quebrada de Carrizales de la Loma de Tacahuay (2014). ................................................................................ 477 Tabla 11. Presiones antrópicas de la Loma de Tacahuay. ....................................... 488 Tabla 12. Servicios Ecosistémicos de la Loma de Tacahuay. ................................. 499 Tabla 13. Costos para la fabricación y mantenimiento de un atrapanieblas. ........ 6060 vii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Formación de las lomas costeras. .............................................................. 14 Figura 2. Sistema de Producción Waru waru-Altiplano de Puno. .......................... 200 Figura 3. Respiradores de canales subterráneos de los acueductos prehispánicos. .......................................................................................... 211 Figura 4. Pequeño Jagüey en forma de media luna. Tomada de “Diseño y construcción de Jagüeyes” ...................................................................... 222 Figura 5. Chimenea u ojo de sección helicoidal con canto rodado y detalle de la galería subterránea y vista de zanja abierta. Tomada de “Puquios, qanats y manantiales: gestión del agua en el Perú antiguo” .................... 233 Figura 6. Fragmento de una cocha donde se muestra la distribución de las camas y camellos. Tomada de “Desarrollo y perspectivas de los sistemas de andenería de los Andes centrales del Perú” ......................... 244 Figura 7. Formación de Mahames. Tomada de “Historia Incaica” ........................ 244 Figura 8. Panel de atrapanieblas ubicado en una de las colinas de Paraíso, Lima. ....................................................................................................... 255 Figura 9. El árbol Garoe, pintado en el S. XVIII. ................................................... 288 Figura 10. Sistema de captación de agua de niebla. ................................................. 333 Figura 11. Puntos delimitados de la Loma de Tacahuay. ......................................... 388 Figura 12. Mapa Fisiográfico del Perú ..................................................................... 399 Figura 13. Mapa de clima de la Loma de Tacahuay. .............................................. 4040 Figura 14. Mapa de estaciones hidrometeorológicas del Perú. .................................. 41 Figura 15. Trabajos de investigación sobre atrapanieblas en ecosistemas de Lomas por años. .................................................................................... 5151 Figura 16. Cantidad de investigaciones sobre atrapanieblas en ecosistemas de Lomas por universidades. ...................................................................... 5252 Figura 17. Diferencias de los beneficios y ventajas de los atrapanieblas. ................ 599 Figura 18. Diseño del atrapanieblas bidimensional. ............................................... 6161 viii RESUMEN El presente trabajo de investigación tuvo como eje de estudio la Loma de Tacahuay, ubicada al norte del departamento de Tacna y al sur del departamento de Moquegua, en el límite de ambas regiones. Se planteó como objetivo general analizar la tecnología de atrapanieblas como técnica de recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en el ecosistema. Los objetivos específicos fueron conocer su dinámica geográfica y ecológica, describir el contexto histórico de los atrapanieblas de la Loma de Tacahuay como técnica prehispánica, e identificar los beneficios y las ventajas de los atrapanieblas como tecnologías sostenibles. Para alcanzar estos objetivos, el método utilizado fue la aplicación de las técnicas de la entrevista en profundidad a informantes clave y el análisis documental. Los instrumentos que permitieron recolectar los datos fueron el guión de entrevista y la ficha de transcripción de estas. Los resultados mostraron que la Loma de Tacahuay es un espacio que ha sido habitado por pobladores desde hace muchos años, y que el atrapanieblas es una técnica con diversos beneficios y ventajas. Se llegó a la conclusión de que, gracias a las condiciones geográficas y climatológicas del ecosistema, sería muy aprovechable aplicar esta técnica para recuperar el agua presente en la niebla y así poder contribuir a su desarrollo sostenible. Palabras claves: atrapanieblas, lomas, niebla, técnica prehispánica, Loma de Tacahuay. ix ABSTRACT The present research work had as its axis of study the Loma de Tacahuay, located north of the department of Tacna and south of the department of Moquegua, on the border of both regions. The general objective was to analyze fog catcher technology as a recovery technique and sustainable use of water resources in the ecosystem. The specific objectives were to know its geographic and ecological dynamics, to describe the historical context of the Loma de Tacahuay fogcatchers as a pre-Hispanic technique, and to identify the benefits and advantages of fogcatchers as sustainable technologies. To achieve these objectives, the method used was the application of in- depth interview techniques to key informants and documentary analysis. The instruments that allowed the data to be collected were the interview script and the transcription form of these. The results showed that the Loma de Tacahuay is a space that has been inhabited by residents for many years, and that the fog catcher is a technique with various benefits and advantages. It was concluded that, thanks to the geographical and climatological conditions of the ecosystem, it would be very useful to apply this technique to recover the water present in the fog and thus be able to contribute to its sustainable development. Key words: fog catcher, hills, fog, prehispanic technique, Tacahuay hill. x INTRODUCCIÓN Las Lomas Costeras, debido a que son “islas de vegetación” en el desierto, han tenido gran importancia económica y ambiental, ya que siempre han proporcionado leña, forraje y madera, y han atenuado las condiciones de extrema aridez del desierto costero; sin embargo, a pesar de todo eso, siguen siendo amenazadas por el crecimiento urbano, el sobrepastoreo, la desertificación y la tala excesiva. Del mismo modo, en la actualidad, no se está aprovechando el agua presente en la niebla de la Loma de Tacahuay, por lo que la presente investigación busca destacar la importancia de las tecnologías de captación de agua de niebla. En ese marco, los atrapanieblas son una técnica de gran importancia, ya que sirven para captar el agua presente en la niebla y, a su vez, son utilizados para la reforestación de este tipo de ecosistemas. A lo largo de los años, se ha obtenido mayor conocimiento sobre esta tecnología y se busca seguir promoviendo su importancia. El trabajo se ha ordenado bajo la siguiente estructura: El capítulo I muestra el planteamiento y formulación del problema, los objetivos de la investigación, la justificación e importancia del trabajo y la variable. En el capítulo II, se describe el marco teórico, exponiendo los antecedentes de la investigación, las bases teóricas y la definición de términos básicos relacionados con la tecnología de captación de agua de niebla y los ecosistemas de lomas. El capítulo III define la metodología empleada, el alcance que es de tipo exploratorio y el diseño de la investigación,la población y muestra, y las técnicas e instrumentos de recolección de datos utilizados. El capítulo IV muestra los resultados del tratamiento y análisis de la información y la discusión de resultados de la tecnología de atrapanieblas como captador de agua. Finalmente, se desarrollan las conclusiones. En resumidas cuentas, mediante esta investigación, se promoverá la importancia de buscar otras técnicas para el aprovechamiento del agua, que no sean las convencionales, debido a que en muchos lugares aún se sigue enfrentando una crisis en la obtención de esta por diversas razones. Lo que se quiere lograr, entonces, es cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible, promoviendo la utilización consciente de los ecosistemas para satisfacer las necesidades actuales sin perjudicar a las de las futuras generaciones, para, de esta manera, combatir la degradación de la tierra. 1 CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO 1.1. Planteamiento y formulación del problema 1.1.1. Planteamiento del problema Las Lomas Costeras son ecosistemas muy importantes, ya que albergan distintas especies de flora y fauna; sin embargo, en la actualidad, están en vías de desaparición debido a la desertificación, la sobreexplotación, el uso no controlado de los recursos naturales y el crecimiento urbano de las ciudades que ocupan este espacio (como sucede en las Lomas de Villa María del Triunfo, las Lomas de Amancaes en Lima, entre otras) (1). Dentro de este ecosistema, el agua es un recurso muy importante, no solo para los seres humanos que lo habitan (actividades humanas, domésticas, agropecuarias, industriales, etc.), sino, también, para su flora y fauna. No obstante, uno de los principales problemas que enfrenta, actualmente, la población de esta zona es la falta de acceso a este recurso, tanto para consumo humano como para las actividades diarias, debido, no solo a la contaminación que afecta en grandes proporciones los cuerpos de agua, sino a que se le ha venido dando un uso irracional. Esto amenaza el futuro de la población y de las próximas generaciones (2). Las fuentes principales de obtención de agua son superficiales, subterráneas y de lluvia, pero en las zonas áridas y semiáridas, como las Lomas Costeras, existe un depósito natural muy grande de agua que se encuentra en forma de vapor, la niebla, la cual aparece de forma persistente procedente del océano Pacífico, y es una fuente de agua con gran potencial que no ha sido lo suficientemente tomada en cuenta para aprovechar (3). En este marco, la recolección de niebla es una tecnología prehispánica que ha sido redescubierta en la actualidad y varios modelos de estos sistemas captadores han sido instalados alrededor del mundo. En el Perú, distintas ciudades han adoptado este tipo de tecnologías con resultados enormemente favorables ligados con el desarrollo sostenible. Así por ejemplo, en algunos pueblos, después de haber acogido esta técnica, el acceso al agua ha sido continuo (generalmente el abastecimiento de agua era de dos veces por semana), ya que los mismos pobladores que captan el agua de niebla, se hacen responsables de este sistema, les brindan mantenimiento y verifican su buen funcionamiento. De esta manera, pueden usar este compuesto en diversas actividades (domésticas o agropecuarias). 2 Mas allá de este uso, otro empleo que se le puede dar al agua de nieblas está ligado a la reforestación de las Lomas Costeras. Gracias a este manejo, la foresta desarrollada serviría como captador natural de niebla y las aguas recolectadas en los andenes podrían ingresar al subsuelo de las lomas para un regadío posterior de estas mismas, mediante un sistemas de irrigación especializado por goteo o por un sistemas modernos de riego de desiertos. Ambientalmente, la captación de agua de niebla es amigable, ya que no tiene características que puedan poner en riesgo o afectar negativamente a los ecosistemas. En ese sentido, podría ayudar a cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible protegiendo, restaurando y promoviendo la utilización sostenible de los ecosistemas para combatir y detener el deterioro de la tierra y combatir la extinción de la diversidad biológica. En el aspecto económico, es una tecnología que no requiere gran inversión, pues no necesita energía eléctrica para su funcionamiento y sus costos de operación son bajos comparados con los sistemas convencionales de repartición de agua que requieren una alta inversión, además del gasto para el combustible, repuestos y mantenimiento. En ese sentido, la aplicación de este sistema de mallas permite satisfacer necesidades sociales actuales. 1.1.2. Formulación del problema ¿Cómo la tecnología del atrapanieblas permite la recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en el ecosistema de la Loma de Tacahuay de Tacna, 2021? 1.1.2.1. Problemas específicos ¿Cuál es la dinámica geográfica y ecológica de la Loma de Tacahuay de Tacna? ¿Cuál es el contexto histórico de los atrapanieblas de la Loma de Tacahuay como técnica prehispánica? ¿Cuáles son los beneficios y las ventajas de los atrapanieblas en la Loma de Tacahuay como tecnologías sostenibles? 3 1.2. Objetivos 1.2.1. Objetivo general Analizar la tecnología de atrapanieblas como técnica de recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en el ecosistema de la Loma de Tacahuay de Tacna, 2021 1.2.2. Objetivos específicos Conocer la dinámica geográfica y ecológica de la Loma de Tacahuay de Tacna Describir el contexto histórico de los atrapanieblas de la Loma de Tacahuay como técnica prehispánica Identificar los beneficios y las ventajas de los atrapanieblas, como tecnología sostenible, en la Loma de Tacahuay 1.3. Justificación 1.3.1. Justificación teórica A nivel teórico, se busca exponer experiencias exitosas de la aplicación de atrapanieblas en distintas partes del Perú y del mundo. De esta manera, se pretende establecer una línea base de la recolección de datos de otros estudios de obtención de agua de niebla en los ecosistemas de las Lomas. Esta data será útil para próximos proyectos que se deseen aplicar en las Lomas de Tacahuay o en ecosistemas con características similares. 1.3.2. Justificación ambiental Actualmente, en el país, por un lado, es cada vez mayor la cantidad de familias que no tienen acceso al agua y, por otro, el deterioro de las Lomas Costeras va en aumento. En este marco, las tecnologías de atrapanieblas que se vienen utilizando en las diferentes regiones del país están contribuyendo de manera significativa en el desarrollo sostenible de las comunidades, la reforestación y la conservación de los ecosistemas. Así mismo, esta investigación es importante, ya que no existen datos pasados registrados que nos permitan analizar si esta tecnología es aplicable en la Loma de Tacahuay de la región Tacna. Finalmente, se busca el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible y la aplicación de los Instrumentos de Gestión Ambiental como el Programa de Recuperación Ambiental para poseer un ambiente adecuado y equilibrado. 4 1.3.3. Justificación metodológica Mediante las técnicas e instrumentos de recolección de datos se comprenderá la importancia de la aplicación de tecnologías prehispánicas para el aprovechamiento del recurso hídrico. El análisis de la información recolectada podrá ser utilizada en otros trabajos de investigación que estén relacionados con los atrapanieblas. Es decir, la información obtenida facilitará y mejorará la recolección y análisis de datos de temas iguales o similares a las tecnologías de captación de agua de niebla. Asismimo, con este estudio se comprenderá cómo estas tecnologías sirven para recuperar y aprovechar los recursos hídricos de una manera sostenible para beneficio de las familias que aún no pueden acceder a este serviciocon facilidad. 1.4. Hipótesis y descripción de variables 1.4.1. Hipótesis La presente investigación se caracteriza por tener un alcance exploratorio con enfoque cualitativo. Hernández, Fernández y Baptista indican que en este tipo de investigación no se plantean hipótesis porque no se intenta pronosticar una cifra o un hecho (4). Además, según Willliams, Unrau y Grinnell, las hipótesis tienen un rol diferente al que poseen en las investigaciones cuantitativas (4). Por su lado, Hendereson sostiene que, generalmente, las hipótesis no se disponen antes de entrar en el ambiente y empezar a recolectar datos; es más, en el transcurso del proceso, quien está realizando la investigación puede generar otras hipótesis de trabajo que mejoran durante la recolección de otros datos o las hipótesis pueden ser parte de los resultados de la investigación (4). Por esta razón, en la presente investigación, no se han planteado hipótesis. 1.4.2. Variable Variable: Tecnología del atrapanieblas Según Pascual et al., esta consiste en atrapar las gotas de agua que se encuentran en la niebla a través de una malla raschel horizontal y direccionándolas mediante un tubo o canaleta hacia el tanque de almacenamiento para su posterior uso; de esa manera, se genera otro tipo de fuente de agua (5). Esta tecnología tiene un gran potencial de autogestión y autoconstrucción, y es una opción sostenible para aprovechar los recursos 5 hídricos presentes en la naturaleza; asimismo, puede contribuir al desarrollo sostenible de la localidad donde se aplique. 6 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes del problema a) En el año 1993, Márquez realizó en Chilca una investigación titulada “Atrapanieblas; Una tecnología para la reforestación de las lomas costeras del Perú” que tuvo como objetivo diseñar un artefacto de bajo costo y fácil construcción que esté al alcance de las comunidades que tengan la necesidad de reforestar algún área con presencia de niebla y que se encuentre a una altura entre los 300 mt. y 1800 mt., como lo es la zona de Chilca. La metodología que utilizó fue la construcción de un atrapanieblas considerando los materiales, el trabajo sobre el terreno y los pasos para el levantamiento del mismo (armado de la estructura, malla e instalación). Después de un año de trabajo con este sistema, se concluyó que la elaboración e instalación de un atrapanieblas no es difícil, pero se debe realizar adecuadamente; además, se dedujo que el volumen de agua que se desee recolectar va a depender de la cantidad de agua que contenga la niebla en la zona donde se instale, y de la cantidad y tamaño de las malla. El modelo desarrollado en la zona de Chilca cumplió con la finalidad de captar la cantidad de agua requerida. Finalmente, el autor recomendó que se debe hacer seguimiento a las estructuras instaladas y evaluar si son resistentes al viento, la humedad y el sol. Además, sugiere que se deben realizar captaciones en distintas épocas del año para medir la eficiencia de los artefactos e instalar una red de atrapanieblas para captar mayor cantidad de agua para reforestar las lomas y hacer posible la agriculturas (6). b) En el año 2018, Sánchez realizó el trabajo de tesis titulado “Atrapanieblas tecnología para el atrapamiento de agua, una experiencia exitosa para las políticas públicas en el distrito de Villa María del Triunfo, Lima 2018”. Este tuvo como objetivo describir los impactos ambientales, económicos, sociales y políticos que genera el uso del atrapanieblas para captar agua teniendo en cuenta las políticas públicas de dicho distrito. Para dicho fin, se llevaron a cabo entrevistas a profundidad, análisis de documentos y diarios de campo, observación continua y listas de cotejo. Además, se trabajó en conjunto con los pobladores del área de estudio. Se llegó a la conclusión de que el agua brinda oportunidades y genera un desarrollo en las zonas donde hay mayor pobreza. Desde que se implementó este proyecto, las Lomas de este distrito se volvieron un atractivo turístico y aumentó 7 la cantidad de puestos de trabajo; por tal motivo, se generó mayor identidad, educación ambiental y desarrollo del ecoturismo. Adicionalmente, la captación de este recurso ha servido para regar la arborización y para crear un vivero y biohuertos de distintas familias. Además, se convirtió en el hábitat de una gran cantidad de especies de flora y fauna, y un lugar de investigación para estudiantes y tesistas (7). c) En el año 2015, Toledo realizó el trabajo de tesis titulado “Gestión de nieblas como recurso hídrico para proteger el ecosistema de lomas en zonas áridas”, la cual tuvo como objetivo manejar, eficazmente, por medio de la gestión ambiental al ecosistema de Las Lomas, para su protección, conservación y sostenibilidad. La metodología que sse utilizó fue la realización de cuestionarios, entrevistas y consultas bibliográficas de los avances logrados en la captación de lluvia horizontal en distintas partes del mundo. Se llegó a la conclusión de que los ecosistemas de Lomas tienen una gran importancia en el ámbito económico y ambiental. Adicionalmente, los sistemas de captura de lluvia horizontal tienen una gran eficiencia y es recomendable utilizar un neblinómetro antes de instalar el sistema para poder determinar la zona donde se captará la mayor cantidad de agua de niebla (8). d) En el año 2017, Casani realizó el trabajo de tesis titulado “Efecto del uso del atrapanieblas en la gestión sostenible en la Asociación Parceleros en Acción, Pampa Colorada - Moquegua, 2017” que tuvo como objetivo precisar los efectos del uso del atrapanieblas en las dimensiones ambiental, social, económica y política de la gestión sostenible de dicha zona. Como metodología se realizaron cuestionarios a 30 pobladores de la zona de estudio, para analizar cómo era su educación ambiental antes y después de este proyecto. Posteriormente, se implementaron 300 paneles, mediante los cuales se logró obtener un total de 18,000 m3/día de agua. Finalmente, se llegó a la conclusión de que, al inicio, predomina el desconocimiento y la ignorancia con respecto a la gestión ambiental; sin embargo, desde que se empezaron a utilizar los sistemas de atrapanieblas,los pobaldores mejoraron sus actitudes con respecto al cuidado del medio ambiente, lo que muestra resultados significativos en todos los ámbitos (9). e) En el año 2019, Cieza realizó el trabajo de tesis titulado “Volumen de agua aprovechable utilizando malla atrapanieblas en el centro poblado La Palma- 8 Chota” que tuvo como objetivo precisar el volumen captado de agua de nieblas mediante las mallas atrapanieblas de tipo raschel, mosquitera y metálica. Para dicho fin, se analizaron datos e identificó la zona de investigación para seleccionar la ubicación de la estación meteorológica e instalación de los atrapanieblas. Se llegó a la conclusión de que, utilizando la malla metálica, se capta más cantidad de agua de niebla (en el mes de diciembre se obtuvo 64.37 L/d, mientras que con la malla mosquitero se obtuvo 62.31 L/d y con la malla tipo raschel 60.52 L/d). Si bien esta malla tiene un costo más alto, es más eficiente debido a que posee mayor conductividad térmica; bajo esa lógica, la malla raschel sería la más rentable, pero para que sea tan eficiente como la metálica tendría que utilizarse una mayor cantidad (10). f) En el año 2018, Mory realizó el trabajo de tesis titulado “Evaluación de la fórmula de flujo másico con fines de aprovechamiento del agua que se produce a partir del sistema de captación de niebla en la zona de San Pedro de Carpish-Chinchao- Huánuco” que tuvo como objetivo precisar la eficiencia de la colección de agua y determinar la calidad del sistema de captación de niebla. La metodología que se utilizó fue la estimación de agua líquida a partir de la niebla, basada en la informaciónobtenida por los neblinómetros, y el principio de operación y eficiencia de colección. Se llegó a la conclusión de que el sistema de captación instalado tiene una eficiencia de colección del 15.35% y que la calidad del agua recolectada es buena y apta para el consumo humano (11). g) En el año 2018, Cuéllar realizó el trabajo de tesis titulado “Impacto económico de la implementación de mecanismos capturadores de agua atmosférica para uso agrícola. Villa María del Triunfo, Lima-Perú”, el cual tuvo como objetivo analizar la viabilidad y el aporte económico de los atrapanieblas para los campos de cultivo de las familias de la Asociación Agroindustrial Llanavilla de dicho distrito. La metodología que se utilizó fue la investigación exploratoria a través de encuestas, teniendo en cuenta los precios del mercado y la evaluación de la eficiencia de la venta de cultivos al exterior en las temporadas en las que es viable el uso de atrapanieblas. Se llegó a la conclusión de que la captación de agua presente en la niebla, en un promedio de 8 meses a 12 meses, principalmente desde mayo a diciembre, con un atrapanieblas de 12 ��, es de 4,308 lt/año. Asimismo, utilizando el agua captada para regar parcelas de sábila para su posterior venta, un 9 pequeño productor agrícola puede obtener un gran ingreso monetario gracias a la aplicación de esta técnica (12). h) En el año 2017, Madariaga realizó el trabajo de tesis titulado “Evaluación del potencial de neblina mediante el sistema de atrapanieblas en las Lomas de Ancón durante el Evento del Niño, en el Distrito de Ancón, provincia de Lima periodo 2015-2016”, el cual tuvo como objetivo analizar la capacidad de la neblina a través de la aplicación de un sistema de atrapanieblas en las Lomas de Ancón en los meses vinculados el evento El Niño, en dicho distrito. La metodología que se utilizó fue la construcción y operación del neblinómetro, determinación de los puntos de instalación, monitoreos diarios de parámetros de temperatura y humedad, y registro diario de la cantidad de agua almacenada en los encases por 3 meses. Se llegó a la conclusión de que la capacidad de la neblina en los meses del evento El Niño es mayor a lo que se pensaba que se podía obtener en una temporada seca de verano (se captura 0.94 L/��/día). En función, a los periodos estacionales, el volumen de agua captado es mayor en invierno (13). i) En el año 2018, Vigo realizó el trabajo de tesis titulado “Eficiencia y costo de tres tipos de malla en la captación de agua de niebla en el Abra de Coimolache, Hualgayoc”, el cual tuvo como objetivo precisar la eficacia de una malla raschel de 50% de sombra, en comparación con una de 80% de sombra y una malla antiáfido transparente, en la obtención del agua presente en la neblina en dicha zona. La metodología que se utilizó fue la aplicación de mecanismos en forma vertical capaces de captar agua de neblina constituidos por cada tipo de malla, a partir de mediciones diarias de la obtención de agua. Se llegó a la conclusión de que la primera malla puede obtener un promedio de 0.1311 ml/min/m2; la segunda, un promedio de 0.1133 ml/min/m2; y la tercera, que es de antiáfido transparente, puede obtener un volumen de 0.1316 ml/min/m2. Se señaló que la malla antiáfido es 14% más eficaz que la segunda malla, y un 0.2% menos eficaz comparada con el primer tipo de malla (14). j) En el año 2017, García realizó el trabajo de tesis titulado “Estudio de la variación temporal y espacial de la calidad de agua de niebla en las Lomas de Villa María”, el cual tuvo por objetivo precisar el orden de parámetros de la calidad del agua de niebla, y el orden temporal en los meses más húmedos en el año 2015 en las Lomas 10 de Villa María. Para dicho fin, se llevó a cabo la elaboración de un estudio ambiental del ecosistema, el registro de los datos meteorológicos y un seguimiento de la calidad del agua captada en los meses más húmedos del año 2015, para verificar la existencia de contaminación en esta agua almacenada. Se llegó a la conclusión de que, según el tiempo y espacio, van a variar las características del agua de niebla. Asimismo, se determinó que estas lomas poseen un ambiente muy húmedo en la estación de invierno y que, generalmente, la empresa productora de cemento es la causante de la contaminación por arsénico del agua de niebla en estas lomas (15). k) En el año 2019, Di Bitonto realizó el trabajo de tesis titulado “Oasis Productivo – Infraestructura de acceso al parque Pan de Azúcar para la preservación del sector a través de agua de niebla”, el cual tuvo como objetivo generar una opción de sostenimiento para las familias de la costa de Chañaral y conservar el patrimonio natural del parque, promoviendo un prototipo que sea autosuficiente y sustentable. La metodología que se utilizó fue el análisis crítico del contexto general de la región (impactos, procesos y oportunidades), la selección del área teniendo en cuenta la geomorfología y la cultura, y la elaboración de la propuesta arquitectónica-paisajística especificando el funcionamiento e interacción de cada pieza. Se llegó a la conclusión de que el diseño de la infraestructura de acceso no está limitado solamente al fin económico, sino a la regeneración de un paisaje que había sido abandonado. En tal sentido, este es un modelo de desarrollo autosustentable que abastece a las comunidades costeras del norte de Chile (16). l) En el año 2020, Gómez realizó el trabajo de tesis titulado “Diseño e implementación de torres atrapanieblas (3d) y ecosistema informático de monitoreo con internet de los cosas y aprendizaje automático”, el cual tuvo como objetivo diseñar e implementar sistemas de captación hídrica mediante atrapanieblas de varios pisos como los edificios. La metodología que se utilizó fue la implementación de tres torres diferentes, de forma rectangular, circular y piramidal. Se llegó a la conclusión de que el modelo rectangular tuvo el mejor resultado, ya que requiere una menor cantidad de materiales y, como tal, menor costo de inversión, además de que puede captar hasta 4.57 L/m2/día de agua. En tal sentido, este es un proyecto favorable a mediano y largo plazo, ya que en el 11 aspecto ambiental, técnico y social presenta grandes beneficios que lo hacen viable para los sitios de poco acceso al recurso hídrico (17). m) En el 2017, Rivera realizó el trabajo de tesis titulado “Implementación de sistemas básicos de captación de agua de niebla, caso de estudio Las Verapaces”, el cual tuvo como objetivo implementar métodos simples para la obtención de agua de niebla y analizar su capacidad. La metodología que se utilizó fue el diseño de dos colectores de niebla. Se llegó a la conclusión de que los atrapanieblas dependen de las características meteorológicas. De este modo, se obtuvo un rendimiento de 1.28 L/d/m2 en Purulhá y 1.4 L/d/m2 en Cobán, lo cual significa que dichos resultados están ubicados abajo del promedio de la captación de agua en ambos lugares (18). n) En el 2013, Hinojosa realizó el trabajo de tesis titulado “Recolección de agua por rocío y niebla”, el cual tuvo como objetivo la captación de niebla y rocío. La metodología que utilizó fue la construcción y aplicación del modelo de estructura SCARN-MEX en cuatro puntos diferentes para obtener datos representativos de cada sitio y evaluando diariamente la cantidad de agua captada. Se llegó a la conclusión de que el modelo SCARN-MEX tiene una gran eficacia en la obtención de agua de rocío: puede reducir los precios para su funcionamiento, sostener las plantas potabilizadoras y es viable para su aplicación en zonas donde no se tiene acceso al recurso hídrico (19). o) En el año 2000, Osses et al. realizó una investigación titulada “Los atrapanieblas del Santuario Padre Hurtado y sus proyecciones en el combate a la desertificación”, la cualtuvo como objetivo la utilización de la técnica catadora de agua y la difusión de la importancia de esta. La metodología que se utilizó fue la implementación de un sistema de 10 atrapanieblas. Se llegó a la conclusión de que, en la cima, hay cinco sectores con un buen potencial para la obtención de agua, que logran captar 5,4 L/m2/día. Los que se encuentran en la parte de más altura logran captar mayor cantidad, sobre todo en las estaciones de primavera, verano y las primeras semanas de otoño. Asismimo, se concluyó que el atrapanieblas es simple, de bajo costo y de fácil construcción y mantenimiento (20). 12 p) En el año 2018, Vera realizó el trabajo de tesis titulado “Tecnologías de oferta para incrementar la disponibilidad de agua en la región de Murcia: Estudio de viabilidad de captadores de nieblas”, el cual tuvo como objetivo determinar las condiciones geoclimáticas adecuadas para la selección del área de construcción de atrapanieblas e identificar los usos de los distintos modelos de técnicas para obtener agua de niebla. La metodología que se utilizó fue la clasificación de ubicación en base a parámetros geomorfológicos, como presencia de vientos, altitud de 400 m., ausencia de pendientes; geoclimáticos, mediante sistemas de información geográfica; y el análisis del uso forestal, agroganadero y de consumo humano. Se llegó a la conclusión de que la ubicación potencial se identificó usando las capas de mapas y relieve, seleccionando localizaciones que estén cerca a la costanera a menos de 6 km y a más de 400 m. de elevación y, para que esta obtención pueda ser rentable, se deben considerar otros aspectos no financieros como el desarrollo económico a partir de otros productos, la reforestación y fomento de la educación ambiental (21). q) En el año 2014, Vistin realizó el trabajo de tesis titulado “Estudio de factibilidad para el aprovechamiento de agua por medio de dos tipos de neblinómetros en las tres cuencas de la parroquia Achupallas, Cantón Alausi, provincia de Chimborazo”, el cual tuvo como objetivo analizar la viabilidad para aprovechar el agua mediante dos tipos de neblinómetros. La metodología que se utilizó fue la instalación y aplicación de los atrapanieblas sintético y orgánico, y el montaje de los neblinómetros de 1m x 1m y 1.5m de altura, con su respectivo monitoreo y recolección de datos. Se llegó a la conclusión de que la mayor proporción de almacenamiento de agua mediante los atrapanieblas fue de 6.32L/semana y la menor cantidad fue de 2.58L/semana; asimismo, un dato importante es que el neblinómetro de sarán genera ganancias a partir del quinto mes y es el que capta agua de mayor calidad para el consumo humano (22). r) En el año 2017, Quenta realizó en La Paz, Bolivia, el trabajo de tesis titulado “Sistema Habitacional Katzaña Uma (Recolector de Niebla-Agua)”, el cual tuvo como objetivo plasmar un sistema de obtención de agua presente en la niebla y humedad como fuente de suministro de agua para combatir el desabastecimiento actual. La metodología que se utilizó fue la elaboración de planos y diseños para la aplicación del sistema. Se llegó a la conclusión de que la medición de 13 producción de agua de niebla se realiza mediante neblinómetros. Además, se debe evaluar la humedad relativa, temperatura y rapidez del viento. Por último, esta tecnología podría ser utilizada para el abastecimiento de pequeñas comunidades, actividades agrícolas, ganadería y servicios higiénicos, pero, debido a su acidez, no es apta para consumo de los seres humanos (23). 2.2. Bases teóricas 2.2.1. Lomas costeras Son ecosistemas que presentan características ecológicas únicas, como su gran variedad de vegetación, la cual crece y vuelve a las lomas de color verde en los meses de invierno. Se encuentran ubicadas desde Illescas en Piura hasta el norte de Chile (24). Se extienden en las laderas que están ubicadas cerca de la ribera del Pacífico suroccidental de América del Sur; por tal motivo, están bajo la influencia de los fríos y vientos húmedos provenientes del mar frío ubicado en la costanera de Chile y Perú (25). 2.2.1.1. Formación de las lomas La formación de estos ecosistemas está sometida esencialmente a dos condiciones geográficas que son características de la costanera del Pacífico de Sudamérica: su terreno formado por colinas, que está compuesto por las montañas de los Andes y la cordillera costera, la cual pueden llegar a una altitud de hasta 1 000 msnm; y la corriente Humboldt, también conocida como la corriente peruana. Por tal razón, cuando los vientos pasan por este frío mar, reducen su calentura, incrementan su grado de humedad y generan una densa niebla que, al llegar a la bahía, tiene un encuentro con las lomas. Este hecho produce que los vientos pasen por ellas, lo que provoca la reducción de su calentura, la formación de la niebla y generan lluvias constantes en los lados de las pendientes susceptibles en dirección a los vientos marinos (barlovento), que, al pasar por los lados de las pendientes opuestas (sotavento), ya no tienen humedad cargada; por eso, se genera mayor aridez en el ambiente. Debido la escasa humedad que traen dichos vientos, las precipitaciones generadas son conocidas como garúas o lloviznas, como son conocidas las precipitaciones ligeras de la costa peruana (24, 26). 14 Figura 1. Formación de las lomas costeras. Tomada de “Ecología del Perú” (Brack, 2010) 2.2.1.2. Importancia climática En los meses de invierno, la humedad relativa es superior al 80% (muy cerca del 100%); por tal motivo, se generan las garúas o neblinas. Estas precipitaciones se encuentran entre 40 y 1 00 mm/año, la cual es una cantidad importantemente mayor a la que presentan los desiertos que están alrededor de las lomas. En las vertientes que se encuentran entre los 400 y 600 ms. n. m., las nieblas tienen mayor frecuencia y las lluvias pueden alcanzar los 400 mm. Asimismo, en el momento en que se encuentran taludes conformados por rocas y árboles, hay mayor condensación de neblinas, debido a la intercepción y al nivel de vegetación arbórea; en estos casos, la precipitación puede alcanzar los 500 mm, lo cual da la posibilidad de desarrollar mayor vegetación y a la creación de fuentes de agua como manantiales y pequeños riachuelos (24). 2.2.1.3. Principales características de las lomas Las principales de características de las lomas (24) son las siguientes: - La gran variación de estaciones en la generación de humedad: En los meses de verano, de diciembre a abril, están secas; y en los meses de invierno, de mayo a octubre, existe mayor humedad. - La gran disimilitud de temperaturas: En invierno es templado (13º C) y en verano es cálido (mayor a 25º C). - Adaptación de la flora: Para que la flora pueda sobrevivir en la época seca, se ha tenido que adaptar, por lo que muchas de ellas poseen bulbos y algunas subsisten en forma de semillas. 15 - Adaptación de la fauna: De igual manera, la fauna ha tenido que adaptarse a los cambios estacionales. Una gran variedad de especies crecen en la época seca; algunas sobreviven escondidas en huecos y rocas, y las demás en forma de larvas. 2.2.1.4. Servicios ecosistémicos de las lomas Estos ecosistemas nos brindan distintos aportes, como los de suministro, regulación, diversión y cultura. En la época cuando las lomas enverdecen, permiten el descanso, la alimentación y la reproducción de las distintas especies que aparecen temporalmente. Asimismo, biólogos y ecologistas le conceden una mayor importancia como sitios para la educación ambiental y de ecoturismo en relación al medio ambiente y a la historia, ya que se tiene evidencia de que albergan importantes restos arqueológicos. El Servicio Nacional Forestal y de Fauna Silvestre (Serfor) y el Servicio de Parques de Lima (Serpar), en los años 2013 y 2014, establecierondiez servicios ecosistémicos de los ecosistemas de Lomas, los cuales se caracterizan por su estadía y su potencial para ser explotados sosteniblemente por las poblaciones aledañas. Brindan los siguientes beneficios: - Polinización: Mantienen los sistemas agroecológicos. Los ecosistemas de Lomas son el hábitat de una gran variedad de especies que tienen la capacidad de polinizar distintos cultivos. - Obtención de agua atmosférica: Mediante las tecnologías atrapanieblas, se puede utilizar como fuente de agua a la niebla formada en las lomas. Se han realizado varios proyectos, en los cuales el agua recolectada se utiliza en la reforestación de las Lomas y en el riego de las ciudades. - Aire limpio: Las Lomas son purificadoras del aire, el mismo que retiene contaminantes a causa de las industrias, minería y botaderos existentes. - Formación de suelo: Se manifiesta a través de una gran cantidad de plantas, las cuales enverdecen la superficie del suelo creado por la meteorización física y química de la roca preexistente. - Provisión de alimento: Producen especies de gran importancia como la papaya silvestre, tomatillos y los frutos de cactáceas, como los caracoles y las aves para el calendario de caza comercial. 16 - Provisión de recursos genéticos: Las Lomas son el hábitat de una gran variedad de especies endémicas y otras que se encuentran bajo amenaza y en riesgo de extinguirse, además de recursos genéticos importantes de flora y fauna. - Ecoturismo: La diversidad de su flora y fauna silvestre son parte de la creación de actividades atractivas y de ecoturismo para poder observar a las especies en su estado natural. - Estéticos: Generan verdes paisajes y ecosistemas naturales, históricos y culturales en un ámbito urbano que ha sido intervenido en gran parte. - Educacional: Tienen la potencialidad para concientizar a niños y adolescentes sobre lo importante que es la conservación del medio ambiente. - Espiritual y religioso: Estos ecosistemas también son utilizados por grupos de personas que le brindan un valor religioso. En la actualidad, los ecosistemas de Lomas se encuentran bajo amenaza debido a la posesión informal y su uso irresponsable. Si no se toman acciones de corrección adecuadas, su degradación causará un impacto en la calidad de vida de los pobladores aledaños (27). 2.2.1.5. Historia de la ocupación de las Lomas costeras peruanas Durante la época prehispánica, se manejaron correcta e ingeniosamente las condiciones ambientales y geográficas, lo cual generó un buen aprovechamiento ambiental, que posibilitó la existencia de distintos asentamientos estables, una nutrida población e, incluso, una increíble e interesante creación de notorios y grandes terrazamientos agrícolas que eran abastecidos por ingeniosos sistemas de irrigación artificial (25, 28). En la época colonial, empieza el proceso de desertificación y abandono de las Lomas, a causa de las acciones del hombre. Cuando llegan los españoles, se evidencia un gran cambio en la economía andina; específicamente en el caso de las Lomas, se introducen nuevas especies de animales, nuevos patrones económicos y culturales que ayudaron a que fuera posible la tala indiscriminada de árboles y la creación de una nueva forma de organización del territorio, por lo que las poblaciones establecidas en este se tuvieron que reubicar. Estos cambios fueron los principales causantes de la destrucción de los recursos económicos que eran de gran importancia para nuestra costa desértica, 17 lo cual se agravó por el desconocimiento del uso sostenible de los recursos naturales de los ecosistemas frágiles (28). Estos ecosistemas tuvieron un rol importante en las tres distintas épocas precolombinas (28): - Época preagrícola, que se basó en la sobrevivencia mediante la recolección de caracoles de lomas y la cacería - Época de agricultura arcaica - Épocas tardías basadas en la práctica de una agricultura intensa y extensa El proceso de ocupación que han tenido las Lomas de la Costa ha sido similar y, en algunos periodos de tiempo muy espaciados, su ocupación ha sido numerosa. Hasta la actualidad se sabe que han sido habitadas por lo menos en seis épocas (28): 1) Durante el horizonte preagrícola: La información arqueológica obtenida señala que, aproximadamente, desde 8000-4000 a. C., en la época de los cazadores recolectores, esta zona se usó de manera temporal para la práctica de la cacería y la colecta de frutos y raíces. Los rastros más antiguos hallados hasta la fecha corresponden a la zona de Doña María y Lachay, y son parte de la fase pre cerámica terminal; asimismo, existe la posibilidad que, si se estudia más a fondo el terreno, se puedan encontrar otros restos que nos den indicios de la presencia de cazadores preagrícolas, principalmente en los mismos cerros de Lachay, y en sus cuevas y abrigos. 2) Por agricultores del maíz utilizando cerámica Chavín: Los estudios señalan la existencia de un limitado bosque de taras, palillos, mitos, choloques, etc. que se alargaba en todo el camino entre terrazas de piedras (incluso, se cuestionó si podría ser una plantación artificial). Asimismo, en los tiempos de los chavines aparecen algunos frutos comestibles como el palto, la guayaba y el lúcumo, y se cree que estos cultivos tienen un origen de más 2 500 años de antigüedad. Del mismo modo, se han evidenciado otros restos al pie de la quebrada donde han sobrevivido esos árboles, así como una estructura reducida de piedra revestida con barro, un “templete” con la forma de un rectángulo. Esta ruina estaba cubierta por escombros de cerámica Chavín del tipo conocido como “ceremonial”, lo cual no tiene gran significancia, ya que ese tipo de loza se encuentra en distintos fogones de los más humildes pescadores o 18 agricultores. Sin embargo, su estructura parecía de una calidad superior de lo que correspondía a viviendas más simples. 3) Por pastores post Chavín o Teatinos: El otro hallazgo es de elementos influenciados por los serranos conocidos como Huari. Su periodo no puede ser mayor que el siglo IX o X. 4) Por pastores durante los tiempos de la ocupación “Chancay” (fines del siglo XV y principios del siglo XVI) 5) Por ganaderos en tiempos coloniales 6) Por chivateros contemporáneos 2.2.1.6. Gestión de los ecosistemas de Lomas Mucho se ha hablado sobre la Adaptación Basada en Ecosistemas (AbE), definida como “la utilización de la biodiversidad y los servicios ecosistémicos como fragmentos de un plan para la adaptación” (29), la cual tiene como objetivo elaborar un plan ambiental y gestionar la utilización de la diversidad biológica y los servicios ecosistémicos para la adecuación de poblaciones o grupos frente a las distintas consecuencias del cambio climático. Asimismo, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza define la AbE como la agrupación de estrategias, políticas y prácticas que tiene como objetivo el cuidado y la reparación de las prestaciones del medio ambiente para disminuir la sensibilidad de las comunidades frente al cambio climático. Además, señala que es uno de los elementos de las Soluciones Basadas en la Naturaleza que abarcan la Mitigación basada en Ecosistemas (MbE) y la Reducción de Riesgos de Desastres basada en Ecosistemas. En ese sentido, la AbE busca educar a las poblaciones para que puedan trasladarse a economías más bajas en carbono y adaptarse a los cambios climatológicos, manteniendo el capital natural e impulsando la inclusión social. Los diseños de medidas de AbE implican los siguientes aspectos: - Preservar y proteger los ecosistemas interrelacionados para conceder su adaptación y sus condiciones ambientales variables, mejorando la producción de servicios ecosistémicos 19 - Recuperar los ecosistemas deteriorados y producir procedimientos ambientales de importancia crítica- Que los planes de gestión de recursos naturales sean resilientes a los efectos de los cambios climatológicos En el marco mundial y general, algunos usuarios están acorralados en el uso excesivo y acelerado de los recursos naturales (31). A pesar de ello, diversas investigaciones han descubierto que estos mismos invertirían su tiempo en el diseño y la implementación de costosos sistemas de gobierno para aumentar la sostenibildad y la probabilidad de mantener estos recursos (30). En tal sentido, deberían implementarse políticas del gobierno que consideren ambos aspectos. 2.2.2. Tecnologías prehispánicas para aprovechamiento de agua 2.2.2.1. Waru waru Este sistema de abastecimiento preinca, llamado waru waru (palabra quechua), sucacollos (palabra aymara) o camellones (como se le conoce en ingeniería), es parte de una milenaria costumbre del Altiplano, la cual consiste en halar tierra (para la siembra), en áreas de inundación, moldeando una plataforma rodeada de agua. Esta agua que se encuentra rodeando el waru waru genera un microclima que elimina el impacto de las frías temperaturas, lo cual permite que los cultivos se desarrollen. Durante el día, el agua que se encuentra en los canales absorbe el calor del sol y lo expulsa de nuevo por la noche, lo que ayuda a proteger la vegetación contra las bajas temperaturas. Las camas son mayormente de 4 a 10 mt de ancho, 10 a 100 mt de largo y de 0.5 a 1 metro de altura, y se forma con la tierra extraída de los canales con el mismo tamaño y profundidad (32). 20 Figura 2. Sistema de Producción Waru waru-Altiplano de Puno. Tomada de “Hidráulica Inca” por Ancajima, 2011 2.2.2.2. Acueductos prehispánicos Son sistemas hídricos que se encargan de recolectar y trasladar el agua de los acuíferos subterráneos hasta las zonas donde se encuentran las comunidades y para la agricultura. Se localizan mayormente en la zona desértica de Nazca ubicada en Ica, lugar en el que se construyeron por antiguos pobladores con la intención de conducir el agua para su propio empleo y para la irrigación de la vegetación y cultivos en el periodo anual. Sus dimensiones, aproximadas, son las siguientes: 80 cm en la base subterránea, y un revestimiento de piedras en sus paredes; 1 mt de ancho en la base; longitud de 400 a 1000 mts y están ubicados entre los 500 y 1000 ms. n. m. Algunos de estos tienen una profundidad mayor a 7 mt, lo que evita el desperdicio del recurso hídrico y, en ese sentido, cada acueducto puede recolectar, mediante pequeños caudales, un promedio de 13 a 67 litros de agua por segundo (l/s), lo que es necesario para la satisfacción de las necesidades de la comunidad (para consumo o irrigación). En suma, se sabe que los acueductos prehispánicos se empezaron a construir por las comunidades pre incas hace 1600 años aproximadamente (600 a.C. y 400 d.C) y se tiene evidencia de que algunos de ellos siguen en funcionamiento (33). Asimismo, los ingenieros afirman que para que el agua de los canales subterráneos pueda fluir se necesita una presión alta. 21 Figura 3. Respiradores de canales subterráneos de los acueductos prehispánicos. Tomada de “Hidráulica Inca” por Ancajima, 2011 2.2.2.3. Jagüey Los jagüeyes, también conocidos como estanques, son las depresiones de la zona o diminutas y medianas presas artificiales, las cuales dan paso al almacenamiento del agua que proviene de los escurrimientos de la parte superficial para utilizarla en actividades agropecuarias o para el uso de las actividades y necesidades humanas. Los jagüeyes son como estanques, que tienen características similares a los lagos: tienen una profundidad menor a los 8 metros, forma cóncava, una extensión aproximada de 2 ha y varios m2 y almacenan agua, por lo menos, por un tiempo en los cuatro meses del año. Asimismo, pueden tener distintos orígenes, drenajes y tamaños. Estos normalmente se encuentran estancados y tienen algunas variaciones en el nivel de agua, pudiendo ser temporales o permanentes, según la frecuencia de las precipitaciones. Los jagüeyes tienen como objetivo principal la captación, almacenamiento y una proporcionada distribución del agua para distintos usos del medio rural, primordialmente pecuario, por medio de la captación de escurrimientos en áreas de captación con menos de 50 ha (34). 22 Figura 4. Pequeño Jagüey en forma de media luna. Tomada de “Diseño y construcción de Jagüeyes” por Fernández, Martínez y Ramírez, 2017 2.2.2.4. Puquios Los puquios de Nazca trabajan como pozos horizontales y se encuentran en los valles Aja, Tierras Blancas, Nazca, Taruga y Las Trancas en la costa del sur del Perú. Estas técnicas sirven para extraer agua desde un área subterránea para llevarla a la parte superficial y luego irrigar los cultivos. Tienen un sistema de zanjas abiertas y galerías subterráneas, de una altura de entre tres y más de diez metros, por donde ingresa el agua por medio de la filtración, y sólo poseen el necesario gradiente para que el agua siga moviéndose. En el punto final, cuando el agua llega a la parte superficial, gran parte de los puquios posee una cocha, la cual es parecida a una piscina o estanque pequeño, donde es almacenada el agua para, posteriormente, ser utilizada en la irrigación de los cultivos. En el caso que un puquio no tenga una cocha, el agua ingresaría directamente a los conductos de riego, lo que se conoce como acequias (35). Históricamente, algunos historiadores aseguran que los pobladores de Nazca construyeron los puquios entre los años 500 y 600 d.C. 23 Figura 5. Chimenea u ojo de sección helicoidal con canto rodado y detalle de la galería subterránea y vista de zanja abierta. Tomada de “Puquios, qanats y manantiales: gestión del agua en el Perú antiguo” por Ponce, 2015 2.2.2.5. Cochas Son depósitos diminutos de agua que se forman de manera natural y se convierten en depósitos protegidos interiormente con arcilla o piedra. Tienen su origen en los reservorios pioneros del Altiplano, que se ocupaban con el agua proveniente de las lluvias de los meses de invierno, principalmente. Para poder tener más espacio, se cavaban estructuras cóncavas de diferentes formas y tamaños, las cuales servían como fuente principal de agua para el consumo de los pobladores, como bebederos para el ganado y para la irrigación de los campos. Desde 1962 han sido estudiadadas por distintos investigadores, principalmente por agrónomos. Se sabe que están mayormente distribuidas en el Altiplano, al norte del lago Titicaca, entre los 3,883 y 4,304 m de altitud. Además, tienen la capacidad para adaptarse a distintos usos, como para la agricultura y sistemas de irritación. La técnica de cochas más sensacional y también la más temprana es la que posee sistemas de riego que alcanzan 256 ha, en el cual se utilizan por lo menos unas 20,000 cochas (36). En resumidas cuentas, se trata de sistemas gran antigüedad y algunas todavía se conservan en el Altiplano. 24 Figura 6. Fragmento de una cocha donde se muestra la distribución de las camas y camellos. Tomada de “Desarrollo y perspectivas de los sistemas de andenería de los Andes centrales del Perú” por Kendall y Rodríguez, 2009 2.2.2.6. Mahames Son excavaciones en el terreno, que tienen la forma de grandes hoyas, las cuales se realizaban mayormente en la costa de suelos arenosos (37). Estas excavaciones se hacían, esencialmente, para utilizar y aprovechar la presencia de humedad en las aguas subterráneas sin dañar la napa freática y, de esa manera, evitar inundaciones. Ahí pudieron sembrar maíz, árboles frutales, etc. y utilizaban cabezas de anchoveta como fertilizantes naturales (38). Figura 7. Formación de Mahames. Tomada de “Historia Incaica” por Técnicas Agrícolas, 2017 25 2.2.2.7. Atrapanieblas La captación de humedad presente enla atmósfera es una tecnología antigua, por ejemplo, existen registros de que era utilizada hace 2000 años aproximadamente, en las Islas Canarias, y que ha sido redescubierta en la actualidad. Si bien, como señalan los estudiosos, se inició por la captación en los bosques de niebla, con el paso del tiempo, se han desarrollado más variedades de sistemas de captación, en función a las características ambientales. En ese sentido, en la actualidad hay una considerable cantidad de proyectos de atrapanieblas que han sido aplicados en zonas áridas y costeras, en su mayoría, con el uso de las mallas o redes. Los sistemas capaces de captar el agua de niebla, conocidos como atrapanieblas, son sistemas que se puede construir a una determinada altura en las Lomas costeras o en los Andes para captar las partículas de agua presentes en la niebla; de esta manera, se reaprovecha este recurso, ya sea para el uso de las actividades domésticas, agropecuarias o en la agricultura (5, 17). Figura 8. Panel de atrapanieblas ubicado en una de las colinas de Paraíso, Lima. Tomada de “Atrapanieblas tecnología para el atrapamiento de agua, una experiencia exitosa para las políticas públicas en el distrito de Villa María Triunfo, Lima” por Sánchez, 2018 26 Tabla 1. Comparativo entre las tecnologías prehispánicas para el aprovechamiento de agua Técnica Ubicación Tipo Importancia Waru waru Puno Prácticas preincas y prehispánicas El agua que se encuentra rodeando el waru waru genera un microclima que elimina el impacto de las frías temperaturas, lo cual permite que los cultivos se desarrollen. Acueductos prehispánicos Nazca Técnica preinca Son sistemas hídricos que se encargan de recolectar y trasladar el agua de los acuíferos subterráneos hasta las zonas donde se encuentran las comunidades; se usan en la agricultura. Jagüey Bosques secos ecuatoriales Permiten la captación, almacenamiento y una proporcionada distribución del agua para distintos usos del medio rural, primordialmente pecuario, por medio de la captación de escurrimiento. Puquios Nazca Técnica de irrigación Sirven para extraer agua desde un área subterránea para llevarla a la parte superficial. El uso que se le da a esta agua captada es la irrigación de los cultivos. Cochas Azángaro, Puno Sistemas de recargas de agua en microcuencas altoandinas Depósitos diminutos de agua que se forman de manera natural y se utilizan para la irrigación de los campos. Mahames Territorio del Técnica agrícola de los incas Tienen forma de hoyos y se utilizaba para aprovechar la humedad de las aguas subterráneas. Ahí sembraron 27 Tahuantín Suyo maíz, árboles frutales, etc. utilizando cabezas de anchoveta como fertilizantes. Atrapanieblas Zonas áridas y costeras Técnica prehispánica Se usan para captar el agua presente en la niebla con el objetivo de que sean reaprovechadas en la reforestación de lomas, actividades agropecuarias y en la agricultura. 2.2.3. El atrapanieblas y su importancia Utilizar sistemas de captación por medio de las mallas atrapanieblas es una tecnología de la antigüedad, la cual permite poder reaprovechar el agua presente en la niebla como recurso hídrico a un costo más bajos que otros tipos de fuentes, que por su proceso de instalación (elevado), imposibilita su acceso a comunidades agrícolas, asentamientos humanos o pequeños empresarios (8). Los atrapanieblas se aplican principalmente en los ecosistemas de desiertos costeros o lomas, ya que captan las gotas de agua presentes en las neblinas o garúas que se forman a partir de las brisas marinas. En ese sentido, una técnica tan simple hecha con la malla Raschel, amarrada a dos palos, logra filtrar y almacenar el agua que viaja en un estado de vapor. En ese marco, el atrapanieblas resulta una técnica que tiene diversas ventajas. En primer lugar, se tiene evidencia que la gran acumulación de agua de niebla obtenida a través de los atrapanieblas genera una disminución de algunos de los impactos de la contaminación por la utilización del agua en tensión de vapor, lo que es necesario para las zonas rurales, ya que, en estos lugares, los contaminantes presentes en el ambiente no son elevados y, poder llevarles agua a los pobladores de esas zonas, tendría un elevado costo, por la instalación de tubos y el gasto en materiales para las conexiones para los pocos usuarios presentes. En segundo lugar, las técnicas de captación del agua presente en la niebla o lluvia horizontal, como también se le conoce, es un sistema de bajos costos y sencilla instalación. En tal sentido, todos los materiales están al alcance de todos, los pobladores 28 pueden recibir capacitaciones para su uso y mantenimiento, no necesita superficies de mayor tamaño y las modalidades de repartición no son de grandes dimensiones. Estos sistemas tienen un gran potencial para su aplicación en el país, pero no han sido difundidos adecuadamente. La información técnica no ha sido expuesta para las familias que realmente necesitan un sistema de este tipo; por tal motivo, la difusión de manuales de instalación y aplicación de esta técnica contribuiría al crecimiento y para solucionar las necesidades hídricas de las familias o para investigaciones. En resumidas cuentas, esta técnica constituye una propuesta significativa, la cual permite utilizar la propia naturaleza a favor de la vegetación y cultivos (7). 2.2.3.1. Investigaciones sobre el atrapanieblas En las Islas Canarias, se implementaron y aplicaron distintos procedimientos, en etapas estacionales diferentes, con el objetivo de obtener el agua presente en la niebla. Durante el siglo XVI en la Isla El Hierro, los pobladores contaban que existía el árbol llamado garoe, el cual era capaz de abastecer a las comunidades con el agua obtenida de la niebla (39). Figura 9. El árbol Garoe, pintado en el S. XVIII. Tomada de “Atrapanieblas: avances y desafíos de una tecnología alternativa para el desarrollo de Chile” por Cereceda, 2014 En la actualidad, se han realizado distintos proyectos de captación de la niebla a través de diversas técnicas, siendo la más utilizada la de redes o mallas. También se han aplicado otras técnicas de captación, en función a las necesidades y condiciones de la 29 zona. En este marco, es importante hacer un recuento de cómo ha evolucionado esta tecnología a lo largo del tiempo. En el siglo XVI, en México había una cuenca cerrada, que funcionaba como almacenamiento de distintos lagos, el cual era considerado el de mayor tamaño de México-Texcoco. La técnica de ese tiempo permitía que las aguas estuvieran separadas por medio de un muro de tal manera que en la parte poniente, donde estaban registradas la mayor cantidad de lluvias, se realizara un desalamiento secuencial de las aguas, que se cree que inició en la época del siglo XV. Por su lado, en Chile, se tiene evidencia histórica que en el desierto de Atacama se realizaba la recolección de agua de rocío y niebla por medio de una gran cantidad de piedras, ubicadas de cierta forma que, cuando las gotas de niebla se condensaban, iban depositándose dentro de la base de las piedras acumuladas, de tal manera, que estaban bajo la protección de la luz solar. Esta técnica también se utilizó en el antiguo Egipto, pero ellos almacenaban el agua en acueductos subterráneos (40). Más recientemente, en el año 1958, algunos investigadores chilenos, realizaron estudios y análisis de la niebla de la costa y observaron un raro desarrollo de especies de árboles en las zonas áridas del norte, por lo que tuvieron la iniciativa de implementar los primeros sistemas captadores de agua presente en la neblina. Así, en algunas zonas de la costa de Antofagasta que tenían todas las condiciones ambientales para el estudio delpotencial de agua presente en la niebla, se instalaron distintos diseños de estructuras poco comunes en los barrancos de las laderas costeras. Fue a partir de estos estudios que se creó, por primera vez, un sistema capaz de captar agua de niebla llamada “Macrodiamante” en el año 1958. Tabla 2. Captación de agua de niebla en diferentes partes del mundo País Ubicación Captación promedio de agua de niebla (l/��/día) Chile Cerro Moreno 8,26 Chile El Tofo 2,98 Chile Parque Nacional del Bosque de Fray Jorge 3 Chile Santuario de Padre Hurtado 5,4 30 Chile Falda Verde 1,43 Chile Iquique (Alto Patache) 7,81 Perú Cerro Orara 4,6 – 5,8 Ecuador Comunidad Pachamama Grande 4 Guatemala Lago Atitlán 6,51 Colombia Desierto de Guajira 1,4 República Dominicana - 3,58 México Chiapas 0,5 Sudáfrica Ciudad del Cabo 14,4 (incluye lluvia) Sudáfrica Lepelfontein 5,3 – 5,9 (88% de agua de niebla) Sudáfrica Soutpansberg 2 (25% de agua de niebla) Namibia Swartbank, Kipneus, Soutrivier 0,5- 2 Islas de Cabo Verde - 11,5 Eritrea - 8 República de Yemen Hajja 9,5 Nepal - 1 (estación seca) 40 (Monzón) Omán - 30 (Monzón) Croacia - < 27,8 España Islas Canarias (El Gaitero) 1,8 España Islas Canarias (Erjos) 0,2 España Islas Canarias (Cumbres de Anaga) 4,5 España Islas Canarias (El Púlpito) 0,2 España Islas Canarias (Parque Rural de Teno) 4,1 – 5,5 España Alicante (El Montgó) 5,6 Nota: Tomada de Simón (2009) 31 Tabla 3. Rendimiento de captación de agua de niebla en las regiones del Perú Lugar Altitud (m.s.n.m.) Período Rendimiento (L/m2/día) Lomas de Pasamayo 450 Abril a octubre 1984 7.83 Lomas de Lachay 350 Junio a octubre 1984 12.90 Lomas de Atiquipa 650 Mayo a agosto 1988 1.72 Cerro Campana 530 Enero 1988 a enero 1989 8.46 Cerro Orara 435 Julio a diciembre 1990 7.57 Cerro La Molina 790 Noviembre 1990 3.60 Lomas de Marcona 920 Noviembre 1991 4.40 Lomas de Tacna 765 Noviembre a diciembre 1992 3.30 Lomas de Atocongo 535 Noviembre 1992 a mayo 1993 5.57 Nota: Tomada de Pinche (1996) 2.2.4. Tipos de atrapanieblas Tabla 4. Tipos de atrapanieblas Tipo captador Materiales Rendimiento Año creación Observaciones Macrodiamante Primer diseño en Chile, presentado por la UNESCO Tubos con revestimiento de malla tipo Raschel 3.9 l/día/m2 1958 Alta eficiencia de la captación y mayor autoresistencia de la estructura frente a las ráfagas de viento. Cilíndrico Desarrollado por Pilar Cereceda con un grupo de alumnos de la Universidad Católica Hilos verticales de polietileno y un bidón de metal El primer día de aplicación obtuvo 4.75 litros de agua. 1980 Tiene una gran eficacia. Debido a su altura de 2 mts., no logra ser dañado por los vientos. 32 Bidimensional Realizado en Chile. Pueden ser simples de 48m2, dobles de 96 m2 o triples de 120 m2. Un par de pilares distanciados a 12m, entre los cuales va una malla tipo Raschell de 4m de altura, unos tensores y una canaleta horizontal Cerca de 3 l/día/m2 1980 1984 Instalación sencilla, económico, autogestión y sin fuente de energía. Elevadas exigencias geográficas, reducción del rendimiento según la velocidad el viento. Nota: Tomada de Aránguiz et al., 2009 2.2.4.1. Funcionamiento del atrapanieblas Los atrapanieblas son sistemas que, en los días de precipitaciones horizontales, obtienen pequeñas gotas de agua, sobre todo las más diminutas que aún no han alcanzado el suficiente tamaño para ser precipitadas (de 1-40 µm). Son, en realidad, una estructura de obstáculos, compuesta principalmente por una red, la cual es capaz de soportar el viento y permitir que las gotas de agua se condensen. Debido a la gravedad, estas empiezan a descender encima de la parte superficial de la malla, desde donde serán direccionadas hacia una tubería que las conduce al tanque o cilindro donde se almacenará. El funcionamiento y rendimiento de este sistema depende de muchos factores: los climáticos y el material o diseño del atrapanieblas. Para que esta técnica funcione correctamente, se debe considerar la presencia de humedad en la atmósfera, dirección y velocidad. Se calcula que uno de estos sistemas puede almacenar entre 3 y 5 L/día/m2; sin embargo, se han registrado captaciones de hasta 30 L/día/m2, según el sitio, diseño y los factores climatológicos (41). 33 Figura 10.Sistema de captación de agua de niebla. Tomada de “Estudio sobre la captación pasiva de agua de niebla y su aplicabilidad” por Martos, 2009 2.2.5. Loma de Tacahuay La Loma de Tacahuay está localizada en el norte de la región Tacna, en la pendiente occidental de los Andes ubicados al sur del Perú, frente a la costa del Océano Pacífico. Se encuentra lozalizada dentro de la provincia de Jorge Basadre, distrito de Ite, a 118 km de la ciudad de Tacna y a 39 km. de la ciudad de Ilo. Posee una extensión superficial de 1,703.3510 hectáreas y un perímetro de 18 703.61 m. Este ecosistema es una formación natural, y al igual que las Lomas de Morro Sama, son un tipo único y especial que aún existe en Tacna y representa entornos ambientales muy importantes debido a sus características particulares en fisiografía y a la gran variedad de flora que alberga, en forma de oasis en medio de la zona desértica en la que se encuentra. Los estudios acerca de la Loma de Tacahuay del departamento de Tacna han estado enfocados principalmente en su flora (INRENA, 2007; Velásquez, 2014), su fauna (INRENA, 2007; Mamani, 2014; Yllanes, 2018), en aspectos historiográficos y 34 arqueológicos (DeFrance, 2004, Umire, 1998) y unos pocos en las amenazas registradas en las Lomas (INRENA, 2007; SERFOR, 2014); sin embargo, no se han llevado a cabo investigaciones enfocadas en la tecnología de atrapanieblas como técnica de recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en ese ecosistema. En ese marco, esta investigación tiene el objetivo de abordar este tema a partir de la siguiente pregunta: ¿Cómo la tecnología del atrapanieblas permite la recuperación y aprovechamiento sostenible de recursos hídricos en el ecosistema de la Loma de Tacahuay de Tacna? 2.3. Definición de términos básicos - Agua: Es un recurso capaz de renovarse, de origen natural, principal componente de los recursos hídricos, vital para la existencia humana y para la conservación de los ecosistemas (42). - Ecosistema: Se denomina de esa manera al conjunto de comunidades de vegetación, fauna, microorganismos y seres abióticos que interactúan entre sí (42). - Lomas: Son ecosistemas que presentan diversas características medioambientales y que tienen una gran diversidad de flora capaz de reverdecer durante los meses fríos de invierno (19). - Niebla: Es una nube que se encuentra muy pegada a la superficie terrestre y está compuesta por gotas tan diminutas de agua, que no pesan lo suficiente como para descender. Por tal razón, permanecen suspendidas en la atmósfera y son arrastradas por las corrientes de viento (43). - Humedad: Es la cantidad de agua en forma de vapor en un determinado volumen de aire (24). - Temperatura: Es un parámetro físico que nos indica el valor de calor de un determinado lugar o ambiente (19). - Atrapanieblas: Son estructuras construidas e implementadas a una determinada altura en las zonas costeras que tienen la función de atrapar las partículas de agua presentes en la neblina y así poder tener otra fuente de agua (4). - Desarrollo sostenible: Implica el desarrollo para satisfacer las necesidades actuales sin perjudicar ni afectar a las necesidades de las futuras generaciones (42). 35 - Técnica prehispánica: Son las técnicas que utilizaban los pobladores hace muchos años para sobrevivir y aprovechar sus recursos de una manera sostenible (19). - Tecnología
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